МАРКИРОВКА И ПРОВЕРКА ПОДЛИННОСТИ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НА ОСНОВЕ НЕКЛОНИРУЕМОСТИ РАДИАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ

Анатолий П. Дураковский, Леонид Н. Кессаринский, Алексей О. Ширин

Аннотация


Статья посвящена проблеме подделки электронных устройств. Постоянно растущие требования к характеристикам и функциональным возможностям изделий электронной компонентной базы (ЭКБ), применяющимся в ответственной аппаратуре (космических аппаратах, технике двойного и специального назначения, транспорте и т.д.), приводят к применению продукции коммерческой категории качества иностранного производства. Таким образом, возникает риск применения ЭКБ контрафактного происхождения, что определяет необходимость проводить испытания и исследования, подтверждающие аутентичность изделий. Но даже применение всего арсенала методов исследований не гарантирует 100% достоверности результата, подтверждающего аутентичность изделия. Кроме того, глобальная тенденция заключается в том, что количество поддельных микросхем (и не только микросхем) увеличивается, но эффективность методов обнаружения падает. Одним из методов борьбы с контрафакцией является маркировка подлинных компонентов. И самый безопасный для маркировки метод, основанный на физически неклонируемых функциях (ФНФ) т.е. таких свойств изделия, которые невозможно воспроизвести в следствие естественного разброса характеристик паразитных структур, неопределенности результатов случайных процессов технологии производства. Распределение амплитуд ионизационных откликов и радиационная деградация параметров по мере накопления поглощенной дозы является одной из таких ФНФ т.к. обладает нужными свойствами: невозможностью воспроизведения с одной стороны, и однородностью результатов в рамках одной партии микросхем или транзисторов с другой стороны. Поэтому предлагается использовать различные признаки ухудшения радиационного поведения в качестве ФНФ. Несколько примеров такого использования представлены в статье.


Ключевые слова


электроника, подделка, контрафакт, радиация, чипы, физически неклонируемая функция.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Jo Vann, Supplier anti-counterfeit requirements, report of IEC TC107 WG3. March 2018.
URL:https://www.caa.co.uk/uploadedFiles/CAA/Content/Standard_Content/Commercial_industry/Aircraft/Airworthiness/Seminars/Production_Organisations_28th_March_2018/IECQ%20Anti-Counterfeit%20Standards%20-%20Jo%20Vann.pdf (дата обращения: 15.08.2020).

2. U.S. Dept. of Comm., Defense Industrial Base Assessment: Counterfeit Electronics (2010). P. 179.
URL: https://docplayer.net/398759-Defense-industrial-base-assessment-counterfeit-electronics.html (дата обращения: 15.08.2020).

3. Farinaz Koushanfar, Saverio Fazzari, Carl McCants, William Bryson, Matthew Sale, Peilin Song, and Miodrag Potkonjak. 2012. Can EDA combat the rise of electronic counterfeiting? In Proceedings of the 49th Annual Design Automation Conference (DAC '12). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA,
133–138. DOI: https://doi.org/10.1145/2228360.2228386

4. Alkabani Y., Koushanfar F., Kiyavash N., Potkonjak M. (2008) Trusted Integrated Circuits: A Nondestructive Hidden Characteristics Extraction Approach. In: Solanki K., Sullivan K., Madhow U. (eds) Information Hiding. IH 2008. Lecture Notes in Computer Science. Vol 5284. Springer, Berlin, Heidelberg.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-88961-8_8.

5. Gassend, B., Lim, D., Clarke, D., Van Dijk, M., & Devadas, S. (2004). Identification and authentication of integrated circuits. Concurrency Computation Practice and Experience, 16(11), 1077–1098.
DOI: https://doi.org/10.1002/cpe.805.

6. S. Pope, "Trusted Integrated Circuit Strategy," in IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies. Vol. 31, no. 1. P. 230–234, March 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/TCAPT.2008.918319.

7. Дураковский А.П., Кессаринский Л.Н, Ширин А.О., Артамонов А.С., Бойченко Д.В., Тайибов Ф.Ф. Идентификация элементной компонентной базы с целью исключения контрафакта и анализа результатов радиационных испытаний. Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд органов государственной власти Российской Федерации: XI Всероссийская межведомственная научная конференция: материалы и доклады (Орёл, 5–6 февраля 2019 года). В 10 ч. Ч. 5 / под общ. ред. П. Л. Малышева. – Орёл: Академия ФСО России, 2019. C. 65–67

8. Кессаринский, Леонид Н. и др. Идентификация элементной компонентной базы киберфизических систем. Безопасность информационных технологий, [S.l.], № 3. C. 67–78, 2018. ISSN 2074-7136.
URL: (дата обращения: 12.02.2019). doi:http://dx.doi.org/10.26583/bit.2018.3.07.

9. Кессаринский, Леонид Н. и др. Выявление признаков контрафакта в изделиях электронной компонентной базы в аспекте обеспечения промышленной кибербезопасности. Безопасность информационных технологий, [S.2.], № 2. C. 117–128, 2019. ISSN 2074-7136.
URL: (дата обращения: 01.11.2019).

10. Дураковский А.П., Кессаринский Л.Н, Ширин А.О. Развитие терминологии нормативной базы испытаний на выявление признаков контрафакта в изделиях электронной компонентной базы аппаратуры объектов критической информационной инфраструктуры. Безопасность информационных технологий, [S.1.], № 1. C. 19–27, 2020. ISSN 2074-7136.
URL: (дата обращения: 02.12.2019)

11. A.Y. Nikiforov et al., "Basic trends in electronic components product range development: Radiation hardness aspects," 2017 IEEE 30th International Conference on Microelectronics (MIEL), Nis, 2017. P. 45–48.
DOI: https://doi.org/10.1109/MIEL.2017.8190066.

12. A. Borisov, M. Belova, L. Kessarinskiy, D. Boychenko, and A. Nikiforov “Analysis of total dose effects in modern analog ICs”, RAD Conference Proceedings vol. 2015-June. P. 427–431, 2015.
URL:http://apps.webofknowledge.com/InboundService.do?product=WOS&Func=Frame&SrcApp=Alerting&SrcAuth=Alerting&secure=false&locale=en_US&SID=D43b5tW6hoBz151lRqN&customersID=Alerting&mode=FullRecord&IsProductCode=Yes&Init=Yes&Alias=WOK5&action=retrieve&UT=WOS%3A000387979700088 (дата обращения: 15.08.2020).

13. N.E. Aristova, A.Y. Borisov, A.S. Tararaksin, L.N. Kessarinskiy and A.V. Yanenko, "Automatic test complex for parametric control of power NMOS and PMOS transistors," 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Omsk, 2015. P. 1–4.
DOI: https://doi.org/10.1109/SIBCON.2015.7146984.

14. A. Demidova, A. Pechenkin, A. Borisov, L. Kessarinskiy, D. Boychenko, and A. Yanenko “Identification of IC chips by ionization response comparison on the example of OP1177”, RAD Conference Proceedings vol. 2015-June. P. 409–411, 2015.
URL:http://apps.webofknowledge.com/InboundService.do?customersID=Alerting&mode=FullRecord&IsProductCode=Yes&product=WOS&Init=Yes&Func=Frame&DestFail=http%3A%2F%2Fwww.webofknowledge.com&action=retrieve&SrcApp=Alerting&SrcAuth=Alerting&SID=D43b5tW6hoBz151lRqN&UT=WOS%3A000387979700084 (дата обращения: 15.08.2020).




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2020.3.02

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.